DE19518779C1 - Verbundkörper aus vakuumbeschichtetem Sinterwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Verbundkörper aus vakuumbeschichtetem Sinterwerkstoff und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbundkörper, dessen Träger aus einem
Sinterwerkstoff besteht, auf dem eine oder mehrere Oberflächenschichten aufge
bracht sind, von denen mindestens eine Schicht durch Vakuumbeschichtung ab
geschieden ist und aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) besteht. Derartige Verbundkörper
werden beispielsweise als Schneidwerkzeuge bei der spanenden Bearbeitung
eingesetzt. Vorzugsweise finden derartige Verbundkörper als Wendeschneidplat
ten Verwendung.
Es sind Verbundkörper bekannt, die eine Al₂O₃-Schicht enthalten, welche durch
chemische Dampfphasenabscheidung (CVD) bei Temperaturen oberhalb 1000°C
auf dem Träger aus Sinterwerkstoff abgeschieden worden sind. Derartige
Schichten sind kristallin und enthalten neben der thermodynamisch stabilen α-
Phase im allgemeinen weitere metastabile Phasen, insbesondere die -Phase
(DE 22 33 700; DE 22 53 745). Bei den notwendigen hohen Temperaturen wäh
rend der Herstellung des Verbundkörpers und den unterschiedlichen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten der Materialien sind die Träger extremen Belastungen
ausgesetzt, wodurch sich ihre mechanischen Eigenschaften verschlechtern. Beim
Einsatz in Schneidwerkzeugen unterliegen solche Verbundkörper hohen Tempe
raturen. Diese sind mit einer Phasenumwandlung insbesondere der -Phase ver
bunden. Die Schichten haben eine rauhe Oberfläche und relativ hohe Reibungs
koeffizienten. Durch eine Volumenkontraktion bei der Phasenumwandlung kommt
es zu einer ausgeprägten Rißbildung und einer Delamination zwischen Schicht
und Trägerkörper. Daraus resultiert der Nachteil, daß einschneidende Grenzen
für den Einsatz der Verbundkörper in Bezug auf die Gebrauchsdauer bestehen.
Um die Delamination auf Schneidwerkzeugen in Grenzen zu halten, müssen die
Schneidkanten des Trägers abgerundet werden. Daraus resultieren aber erhebli
che Begrenzungen der Schneidleistung und der Oberflächengüte der spanend
bearbeiteten Werkstücke.
Es sind weiterhin Verbundkörper bekannt, die eine bei niedrigen Temperaturen
durch plasmagestützte CVD-Verfahren abgeschiedene Al₂O₃-Schicht besitzen
(DE 41 10 005; DE 41 10 006). Derartige Schichten enthalten verfahrensbedingt
Verunreinigungen, die aus einer unvollständigen chemischen Reaktion herrühren.
Diese Schichten weisen beispielsweise einen Chlorgehalt von 0,5 bis 3,5% auf.
Die Al₂O3-Schichten auf diesen Verbundkörpern enthalten neben kristallinem α-
Al₂O₃ im allgemeinen einen hohen Anteil amorphen Aluminiumoxids. Daraus er
gibt sich der Nachteil, daß sowohl die Verunreinigungen im Al₂O₃ als auch die
amorphe Phase eine unzureichende chemische, mechanische und thermische
Beständigkeit der Schicht auf dem Verbundkörper bewirken. Es sind auch fein
körnige, nur aus α-Al₂O₃ bestehende Schichten auf Verbundkörpern bekannt. Da
bei wird eine aus der Halbwertsbreite der Interferenzlinien bei der Röntgenfein
strukturanalyse (XRD) der Schichten abgeleitete Bemessungsregel für die Fein
körnigkeit angegeben. Als Herstellungsverfahren wird ein Plasma-CVD-Verfahren
mit den obengenannten Nachteilen beschrieben (DE 41 10 005; DE 41 10 006).
Es kann angenommen werden, daß die Linienbreite im XRD vorwiegend auf Git
terverzerrungen infolge des Fremdstoffgehaltes der Schichten und nicht, wie an
gegeben, nur auf die Feinkörnigkeit des Gefüges der Al₂O3-Schichten zurückge
führt werden muß. Generell erfordern alle CVD-Verfahren die Verwendung
toxischer Substanzen und sind deshalb umweltbelastend.
Es ist weiterhin bekannt, Al₂O3-Schichten auf Trägerkörpern durch Hochfrequenz-
Dioden- oder -Magnetron-Zerstäubung abzuscheiden (Thornton und Chin, Cera
mic Bulletin, 56 [1977] 504). Es wird beschrieben, daß kristalline α-Al₂O₃-Schichten
mit diesem Verfahren ebenfalls nur erzeugt werden können, wenn der Verbund
körper bei der Beschichtung einer Temperatur von mindestens 1000°C ausge
setzt wird. Anderenfalls ist eine nachträgliche Wärmebehandlung bei 1000 . . . 1250°C
erforderlich. Die damit verbundenen Nachteile entsprechen denen der
Schichten, die durch CVD-Verfahren abgeschieden worden sind.
Es wurde auch beschrieben, daß bei Al₂O3-Schichten, die durch Zerstäubung
hergestellt wurden, eine relativ hohe Härte erreicht werden kann, aber diese
Schichten weisen eine röntgenamorphe Struktur auf, was nachteilig für die Stabili
tät beim Einsatz ist (Scherer, Latz und Patz; Proc. 7th Int. Conf. IPAT, Geneva,
1989, p. 181).
Somit ist festzustellen, daß die bekannten vakuumbeschichteten Verbundkörper
aus Sinterwerkstoff stets mit Mängeln behaftet sind. Weiterhin sind die Verbund
körper, deren Träger durch CVD- oder HF-Zerstäubungsverfahren mit Al₂O₃ be
schichtet sind, teuer in der Herstellung, da alle genannten Verfahren nur eine
niedrige Abscheiderate von weniger als 1 nm/s ermöglichen. Werden Verbund
körper zur Erhöhung der Abscheiderate mit einer Al₂O₃-Schicht durch reaktives
Vakuumbedampfen der Träger hergestellt, so sind die Al₂O3-Schichten porös und
nicht ausreichend hart, selbst wenn der Träger bei der Beschichtung auf eine
Temperatur von 1000°C erhitzt wird (Bunshah, Schramm; Thin Solid Films 40
[1977] 211).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel am Stand der Technik zu
beseitigen. Es soll ein Verbundkörper mit einer thermisch, mechanisch und che
misch stabilen Al₂O3-Schicht geschaffen werden, die eine glatte, rißfreie Oberflä
che aufweist. Das Verfahren zu seiner Herstellung soll umweltfreundlich sein, ei
ne hohe Prozeßstabilität aufweisen und kostengünstig sein.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe, ein Verbundkörper, nach den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. Das Verfahren zu seiner Herstellung wird nach den Merkma
len des Anspruches 5 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verbund
körpers und des Herstellungsverfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 4 bzw. 6
bis 8 beschrieben.
Für die Fachwelt überraschend wurde gefunden, einen Verbundkörper mit einer
äußeren Schicht aus vollständig kristallinem α-Al₂O₃ herzustellen, auch wenn
dessen Träger während der Abscheidung der Schicht eine Temperatur von maxi
mal 800°C nicht überschreitet. Es wurde dabei weiterhin festgestellt, daß bereits
eine Temperatur von 600°C ausreicht, um besagte Schicht abzuscheiden. Die
Al₂O₃-Schicht enthält typischerweise einen Anteil von maximal 1 at% Argon. An
dere Verunreinigungen lassen sich mit gebräuchlichen Analyseverfahren wie
Elektronenstrahl-Mikroanalyse (ESMA) nicht nachweisen. Die Kristallitgröße be
trägt typischerweise 0,5 . . . 2 µm. Die Eigenschaften des Verbundkörpers sind weit
gehend identisch, wenn besagte Al₂O3-Schicht nicht ausschließlich in der α-
Phase vorliegt, sondern teilweise aus texturiertem γ-Al₂O₃ besteht. Für diese
Schichten wird eine geringere Kristallitgröße beobachtet, vorzugsweise 0,05 . . . 0,1
µm. Die Ausbildung der beschriebenen kristallinen Phasen, insbesondere die
Ausbildung reiner α-Al₂O₃-Schichten, scheint im Widerspruch zu den bisher all
gemein anerkannten thermodynamisch begründeten Bildungsbedingungen für
diese Phase zu stehen. Danach wäre eine Aktivierungsenergie für die Bildung
von α-Al₂O₃ erforderlich, die nur oberhalb einer Temperatur von 1000 °C aufge
bracht werden kann. Offensichtlich bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren
durch eine nicht im einzelnen verstandene zusätzliche Aktivierung der Komponen
ten Aluminium und Sauerstoff im Plasma einen nennenswerten zusätzlichen Bei
trag zur notwendigen Aktivierungsenergie.
Außer den materialspezifischen Eigenschaften von α-Al₂O₃ sind die angegebene
Bemessung der Druckeigenspannungen und die genannten Kristallitgrößen für
die hohe Härte der äußeren Schicht des Verbundkörpers verantwortlich. Die ge
eignete Bemessung der Druckeigenspannung gewährleistet, daß kein vorzeitiges
Versagen der Schicht durch mechanische Rißbildung bei abrasiver Belastung des
Verbundkörpers auftritt. Andererseits können die Druckeigenspannungen so klein
gehalten werden, daß die Haftung der Al₂O₃-Schicht auf dem Träger problemlos
erreicht werden kann. Das gilt insbesondere, wenn der Träger mit einer oder meh
reren Oberflächenschichten, die als Zwischenschichten vor dem Abscheiden der
Al₂O₃-Schicht aufgebracht worden sind, versehen ist. Als Zwischenschichten eig
nen sich vorteilhafterweise bekannte Hartstoffschichten wie TiN, (Ti, Al) N oder
TiC.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Verbundkörpers nutzt in
vorteilhafter Weise bekannte Grundverfahren und Einrichtungen zur Abscheidung
elektrisch isolierender Verbindungsschichten durch Magnetron-Zerstäubung ohne
Anwendung einer HF-Entladung. Das pulsförmig erregte Plasma sichert die Sta
bilität des Zerstäubungsprozesses trotz des hohen Isolationsvermögens von
Al₂O₃-Schichten und verhindert Prozeßstörungen durch elektrische Überschläge.
Das vorgeschlagene Prinzip ermöglicht die Anwendung einer so hohen Abschei
derate und Plasmadichte in der Puls-Ein-Zeit, daß offenbar die vermutete Plas
maaktivierung bei der Schichtbildung des kristallinen α-Al₂O₃ erreicht wird. Un
verzichtbares Verfahrensmerkmal ist die ebenfalls pulsförmige wechselweise Be
aufschlagung der sich bildenden Schicht mit negativen und positiven Ladungsträ
gern der angegebenen Mindeststromdichte.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens nutzt Einrichtungen mit unipolar
gepulstem Plasma unter Verwendung eines im reaktiven Gas zerstäubten Al-
Targets.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung nutzt die Doppelanordnung
zweier Al-Targets, die durch eine bipolare (Wechsel-)Spannung gespeist werden
und bei der die Al-Targets im Wechsel Katode und Anode beim Magnetron-
Zerstäuben bilden. Die Einstellung des Sauerstoffgehaltes im Plasma wird durch
geometrische Bedingungen der Zerstäubungsapparatur beeinflußt und muß des
halb experimentell ermittelt werden. Der notwendige Sauerstoffgehalt ist, offenbar
wegen der erhöhten Temperatur des zu beschichtenden Trägers, wesentlich hö
her, als er nach der allgemeinen Praxis zur Abscheidung stöchiometrischer Alu
miniumoxid-Schichten eingestellt werden muß. Damit ist eine stärkere Bedeckung
der Al-Targets mit Al₂O₃ verbunden. Im dynamischen Gleichgewicht zwischen der
Bildung von Al₂O₃ auf dem Target und seiner Wiederzerstäubung wird eine weite
re Ursache dafür gesehen, daß sich in der Dampfphase Molekül-Bruchstücke be
finden, die eine Voraussetzung für die Bildung kristalliner Phasen bei den verfah
rensspezifisch niedrigen Temperaturen des Trägers sind.
Beide Verfahrensvarianten werden vorteilhaft unter Einwirkung einer Wechsels
pannung am Träger, einer sogenannten Puls-Bias-Spannung, ausgeführt. Die
Einstellung der erfindungsgemäßen Werte für Druckeigenspannung und Härte
der Al₂O₃-Schicht auf dem Träger erfolgt durch Anpassung dieser Spannung.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbundkörper haben
den Vorteil, daß die Begrenzung der Temperatur auf 600 . . . 800°C bei ihrer Her
stellung weitreichende Auswirkungen auf die Eigenschaften des Verbundkörpers
hat. Besteht der Träger aus einem Sintermaterial, das beispielsweise Wolfram
karbid und Kobalt enthält, so wird durch die besagte Begrenzung der Temperatur
eine gewöhnlich bei der Hartstoffbeschichtung beobachtete Schädigung des Trä
gers vermieden, weil keine nennenswerte Diffusion und keine Bildung von Poren
und brüchigen Phasen auftritt. Damit behält der Verbundkörper seine guten, für
niedrige Temperaturen charakteristischen mechanischen Eigenschaften. Die di
rekte Abscheidung der thermodynamisch stabilen α-Al₂O₃-Phase ohne nachträgli
che Phasenumwandlung ist der Grund für die völlige Rißfreiheit des Verbundkör
pers. Auch die Al₂O₃-Schichten mit einem großen Anteil an γ-Al₂O₃ zeigen keiner
lei Rißbildung, wenn sie nachträglich bis über 1000°C erwärmt werden. Gegen
über Verbundkörpern mit Al₂O₃-Schichten, die durch CVD-Verfahren auf einem
Träger abgeschieden worden sind, zeichnen sich die Verbundkörper nach der
Erfindung durch eine sehr glatte Oberfläche mit einer um mindestens eine Grö
ßenordnung geringeren Rauheit aus. Diese Größe korreliert mit sehr geringen
Verschleißraten bei abrasiver Belastung. Beim Einsatz des Verbundkörpers als
Schneidwerkzeug lassen sich dadurch hohe Standwege erreichen. Aufgrund der
Phasenzusammensetzung, der Kristallitgröße und der hohen Packungsdichte der
äußeren Schicht zeichnen sich diese Verbundkörper auch durch eine ausge
zeichnete Beständigkeit gegenüber Säuren, Laugen und korrosiven Medien, wie
sie gebräuchliche Schmiermittel bei der zerspanenden Bearbeitung aufweisen,
aus.
An einem Ausführungsbeispiel sollen der erfindungsgemäße Verbundkörper und
das Verfahren zu seiner Herstellung näher erläutert werden. In der zugehörigen
Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine Ausführungsform des Verbundkörpers ohne Beschichtung,
Fig. 2: einen Schnitt durch einen beschichteten Verbundkörper,
Fig. 3: ein Ergebnis der Röntgenfeinstrukturanalyse der äußeren Oberflächen
schicht.
Ein quaderförmiger Träger 1 als Grundkörper mit den Abmessungen 15×15×5
mm³ besteht aus einem Sinterwerkstoff, der aus Wolframkarbid und Kobalt sowie
Sinterhilfsstoffen gebildet ist. Eine Ausnehmung 2 dient zum Einspannen des
Trägers 1 während der weiteren Prozeßschritte zur Herstellung des Verbundkör
pers sowie zum Einspannen bei seinem Gebrauch. Auf dem Träger 1 befindet
sich eine durch einen bekannten Vakuumbeschichtungsprozeß aufgebrachte
Schicht 3 aus TiC. Im Bereich der Kanten 4; 5 beträgt die Dicke dieser Schicht 3
etwa 6 µm. In Richtung zur Ausnehmung 2 ist die Dicke dieser Schicht 3 herstel
lungsbedingt geringer. Der Träger 1 und die Schicht 3 bilden gemeinsam den
Grundkörper, auf dem eine im Vakuum abgeschiedene Al₂O₃-Schicht 6 aufge
bracht ist. Im Zusammenhang mit der Al₂O₃-Schicht 6 bildet die Schicht 3 eine
Zwischenschicht. Die Al₂O₃-Schicht 6 hat im Bereich der Kanten 4; 5 eine Dicke
von 4 µm. Auch die Dicke dieser Al₂O₃-Schicht 6 verringert sich im Bereich der
Ausnehmung 2.
Merkmalbestimmend für den Verbundkörper ist, daß er während der Abscheidung
der Al₂O₃-Schicht 6 einer Maximaltemperatur von 700°C ausgesetzt worden ist
und daß die Al₂O₃-Schicht 6 vollständig kristallin ist.
Fig. 3 zeigt das Ergebnis der Röntgenfeinstrukturanalyse der Al₂O₃-Schicht 6. Es
wurde mit Cu α-Strahlung in einem Röntgendiffraktometer gewonnen. Als Abszis
se ist der Netzebenenabstand d bzw. der Glanzwinkel 2 θ dargestellt. Als Ordina
te ist die Intensität der Interferenzen aufgetragen. Es lassen sich die Interferenz
linien der α-Al₂O₃-Phase erkennen. Metastabile Phasen sind nicht vorhanden.
Weitere Merkmale der Al₂O₃-Schicht 6 sind eine Mindest-Druckeigenspannung
von 1 GPa (im Beispiel wurde der Bereich der Druckeigenspannung zu 3,0 ± 0,5
GPa bestimmt) sowie eine hohe Härte von 23 GPa. Diese Größe wird durch Mi
krohärteprüfung HV 0.01 bestimmt. Eine Elektronenstrahl-Mikroanalyse zeigt ei
nen Argon-Gehalt von (0,3 ± 0,1) at% in der Al₂O₃-Schicht 6 sowie das Fehlen
weiterer Verunreinigungen mit einer Konzentration oberhalb der Nachweisgrenze
dieses Verfahrens. Der Verbundkörper zeigt eine hervorragende Haftfestigkeit der
Oberflächenschichten, eine verglichen mit CVD-Schichten sehr geringe mittlere
Rauheit und einen Reibungskoeffizient gegen Stahl von weniger als 0,15. Auf
Grund seiner Eigenschaften wird der Verbundkörper als hochleistungsfähige
Wendeschneidplatte bei der spanenden Bearbeitung von Stählen mit unterbro
chenem und kontinuierlichem Schnitt verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen
Wendeschneidplatten zeichnet er sich durch eine höhere Belastbarkeit und eine
deutlich erhöhte Gebrauchsdauer (Standweg) aus.
Das Verfahren zur Herstellung des Verbundkörpers wird wie folgt ausgeübt:
Der Träger, der aus Sinterwerkstoffen und einer darauf aufgebrachten TiC-
Schicht besteht, wird nach der Reinigung in eine Vakuumbeschichtungsanlage
eingebracht und in bekannter Weise in einer Niederdruck-Glimmentladung durch
einen Ätzprozeß vorbehandelt. Durch einen leistungsfähigen Strahlungsheizer im
Inneren der Vakuumbeschichtungsanlage wird eine Temperatur des Trägers von
700°C eingestellt und konstant gehalten. Für die Abscheidung der Al₂O₃-Schicht
wird der Träger unter Nutzung der Ausnehmungen auf rotierenden, stabförmigen
Aufnahmen gehaltert, wobei der Abstand zwischen je zwei Trägern 30 mm be
trägt. Durch planetenartige Bewegung wird erreicht, daß alle zu beschichtenden
Flächen des Trägers dem schichtbildenden Teilchenstrom ausgesetzt werden.
Zur Erzeugung des Teilchenstromes dient eine Anordnung von zwei Magnetron-
Zerstäubungsquellen mit Aluminium-Targets, die mit einem leistungsfähigen spe
ziellen Sinusgenerator derart verbunden sind, daß mit einer Pulswechselfrequenz
von 50 kHz beide Zerstäubungsquellen im Wechsel als Anode und Katode der
Zerstäubungsanordnung wirken. In der Vakuumbeschichtungsanlage wird ein
Druck von 0,1 Pa eingestellt. Das Gas besteht aus Argon und einem Anteil von
etwa 25 at% Sauerstoff. Zur Einstellung eines stabilen Betriebes der Zerstäu
bungsanordnung und der genauen Justierung des Sauerstoff-Anteils werden die
Magnetron-Zerstäubungsquellen zunächst in reinem Argon-Gas gezündet und
dann der Sauerstoff-Gehalt so weit erhöht, bis sich ein vorgegebener Punkt in der
Strom-Spannungs-Kennlinie und vorgegebene, mittels optischer Spektroskopie
kontrollierte Linienintensitäten ergeben. Bei einer in die Magnetron-
Zerstäubungsquellen eingespeisten elektrischen Leistung von 30 kW wird eine
Abscheiderate für Al₂O₃ erreicht, die einem Wert von 8 nm/s auf einem fest ange
ordneten Träger entspricht. Die sich bildende Al₂O₃-Schicht ist dem intensiven
Puls-Plasma in der Umgebung der Magnetron-Zerstäubungsquellen ausgesetzt.
Der kürzeste Abstand zwischen den bewegten Trägern und den Targets der Ma
gnetron-Zerstäubungsquellen beträgt 30 mm. Die Träger sind weiterhin an ihrer
Ausnehmung elektrisch leitend mit den Aufnahmen verbunden. Die Aufnahmen
werden während des Abscheidens der Al₂O₃-Schicht mit einer Sinus-
Wechselspannungsquelle mit einer Frequenz von 10 kHz derart zusammenge
schaltet, daß sich eine effektive Wechselspannung von ± 28 V gegenüber dem
Plasma und ein pulsierender Strom wechselnder Polarität einstellt, der einem La
dungsträgerstrom mit einer mittleren Stromdichte von 1,2 mA/cm² entspricht, be
zogen auf die aufwachsende Al₂O₃-Schicht. Der Beschichtungsprozeß zur Ab
scheidung der Al₂O₃-Schicht zeichnet sich trotz des hohen elektrischen Isolati
onsvermögens der Al₂O₃-Schichten, die sich auf allen inneren Wandungen der
Vakuumbeschichtungsanlage abscheiden, durch eine hohe Langzeitstabilität aus.
Nach Erreichen der vorgegebenen Dicke der Al₂O₃-Schicht werden die Magne
tron-Zerstäubungsquellen ausgeschaltet. Nach Abkühlung der beschichteten Trä
ger werden diese der Vakuumbeschichtungsanlage entnommen. Die beschichte
ten Verbundkörper stehen ohne weitere thermische Nachbehandlungsprozesse
für ihren Einsatz bereit.
Claims (8)
1. Verbundkörper aus vakuumbeschichtetem Sinterwerkstoff, bestehend aus
einem Träger aus Sinterwerkstoff, auf dem mindestens eine Schicht, als die
äußere Schicht, aus Al₂O₃ in einem Vakuumbeschichtungsprozeß aufge
bracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (1) die Al₂O₃-
Schicht (6) bei maximal 800°C vollständig kristallin aufgebracht ist und aus
der α-Al₂O₃-Phase und gegebenenfalls der γ-Al₂O₃-Phase mit einer (440)-
Textur besteht, eine Druckeigenspannung von mindestens 1 GPa und eine
Härte von mindestens 20 GPa hat, und daß in der Al₂O₃-Schicht (6) mit
Ausnahme von Argon keine nennenswerten Verunreinigungen eingelagert
sind.
2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß minde
stens eine zwischen der Al₂O₃-Schicht (6) und dem Träger (1) aufgebrachte
Schicht (3) aus einem Metall und/oder einer Metallverbindung aus der
Gruppe Ti, Zr, Cr, AI, Nb, Hf besteht.
3. Verbundkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallverbindungen Oxide, Nitride, Oxinitride, Karbide oder Car
bonitride sind.
4. Verbundkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Al₂O₃-Schicht (6) eine Dicke von 1 bis 10 µm, vorzugsweise 3 µm
hat.
5. Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers, indem auf dem Träger
aus Sinterwerkstoff mindestens eine Schicht im Vakuum aufgebracht wird
und dabei die äußere Schicht aus Al₂O₃ durch reaktives Magnetron-
Zerstäuben aufgebracht wird, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Al₂O₃-Schicht durch gepulste Magnetronzerstäubung bei Zufüh
rung von sauerstoffhaltigem Gas aufgebracht wird, daß die Pulsfrequenz
auf 20 bis 100 kHz, vorzugsweise 50 kHz, eingestellt wird, daß mit einer
Zerstäubungsrate von mindestens 1 nm/s, bezogen auf einen stationär an
geordneten Träger, abgeschieden wird und daß ein pulsförmiger im Wech
sel von positiven und negativen Ladungsträgern getragener Strom mit einer
mittleren Stromdichte von mindestens 1 mA/cm²und einer Pulswechselfre
quenz von mindestens 5 kHz auf den Träger auftrifft.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Al₂O₃-
Schicht durch Zerstäuben zweier gemeinsam wirkender Al-Targets, die
wechselweise als Katode und Anode einer Magnetron-
Zerstäubungseinrichtung geschaltet werden, aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Al₂O₃-
Schicht durch Zerstäuben eines Al-Targets einer Magnetron-
Zerstäubungseinrichtung aufgebracht wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß besagte Zwischenschichten ebenfalls durch Vakuum
beschichtung, insbesondere durch Magnetron-Zerstäubung aufgebracht
werden.
Priority Applications (6)
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